{"id":16285,"date":"2026-10-10T08:30:26","date_gmt":"2026-10-10T08:30:26","guid":{"rendered":"https:\/\/www.hndfcrane.com\/?post_type=posts&#038;p=16285"},"modified":"2026-10-10T08:40:39","modified_gmt":"2026-10-10T08:40:39","slug":"field-weakening-speed-control-in-crane-drive-system","status":"publish","type":"posts","link":"https:\/\/www.hndfcrane.com\/sv\/posts\/field-weakening-speed-control-in-crane-drive-system\/","title":{"rendered":"F\u00e4ltf\u00f6rsvagningshastighetsreglering i krandrivsystem: Principer och implementering"},"content":{"rendered":"<div class=\"wp-block-rank-math-toc-block\" id=\"rank-math-toc\"><p>Inneh\u00e5llsf\u00f6rteckning<\/p><nav><ul><li><a href=\"#principle-of-field-weakening-speed-control\">Principen f\u00f6r f\u00e4ltf\u00f6rsvagningshastighetsreglering<\/a><\/li><li><a href=\"#field-weakening-curve-and-load-weight-detection\">F\u00e4ltf\u00f6rsvagningskurva och lastviktsdetektering<\/a><ul><li><a href=\"#method-1-load-detection-by-weighing-sensor\">Metod 1: Lastdetektering med v\u00e4gningssensor<\/a><\/li><li><a href=\"#method-2-load-estimation-by-motor-current\">Metod 2: Belastningsuppskattning med motorstr\u00f6m<\/a><\/li><\/ul><\/li><li><a href=\"#siemens-implementation-and-retrofit-notes\">Siemens implementerings- och eftermonteringsanteckningar<\/a><\/li><\/ul><\/nav><\/div>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1536\" height=\"1024\" src=\"https:\/\/www.hndfcrane.com\/wp-content\/uploads\/2026\/10\/Field-Weakening-Speed-Control-in-Crane.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-16297\"\/><\/figure>\n\n\n\n<p>Krandrivningens f\u00e4ltf\u00f6rsvagningshastighetsreglering anv\u00e4nds ofta i lyftmekanismer f\u00f6r att f\u00f6rb\u00e4ttra driftseffektiviteten. Grundid\u00e9n \u00e4r enkel: motorn g\u00e5r med h\u00f6gsta hastighet utan belastning, g\u00e5r med nominellt varvtal under tung belastning och anv\u00e4nder en ber\u00e4knad f\u00e4ltf\u00f6rsvagningskurva f\u00f6r att best\u00e4mma r\u00e4tt hastighet f\u00f6r belastningar mellan tung belastning och ingen belastning.<\/p>\n\n\n\n<p>F\u00f6r lyftdrifter f\u00f6r traverskranar och portalkranar bidrar detta till att \u00f6ka lyfthastigheten under obelastade eller l\u00e4tta f\u00f6rh\u00e5llanden, minska lyfttiden, f\u00f6rkorta arbetscykeln och f\u00f6rb\u00e4ttra utrustningens produktivitet.<\/p>\n\n\n\n<p>Vissa specialtill\u00e4mpningar m\u00e5ste f\u00f6lja sina egna konstruktionsdata. Till exempel, p\u00e5 en portalkran f\u00f6r skeppsbyggnad, om tomg\u00e5ngs-, halvlast- och fullasthastigheterna \u00e4r 3, 6 respektive 9 m\/min, och motorns f\u00e4ltf\u00f6rsvagningsf\u00f6rh\u00e5llande inte kan n\u00e5 tre g\u00e5nger nominell hastighet, kan drifthastigheten vid full belastning vara l\u00e4gre \u00e4n nominell hastighet.<\/p>\n\n\n\n<p>F\u00f6ljande diskussion anv\u00e4nder kajkranar f\u00f6r container och fartygslossare som exempel eftersom b\u00e5da har h\u00f6ga effektivitetskrav. Lasten p\u00e5 en lyftmekanism n\u00e5r inte den nominella lasten varje cykel. F\u00f6r en kajkran f\u00f6r container ligger containervikten vanligtvis mellan 3 och 40 ton, beroende p\u00e5 godset inuti containern. N\u00e4r lasten \u00e4r tung \u00e4r lyfthastigheten l\u00e4gre. N\u00e4r lasten \u00e4r l\u00e4tt kan lyfthastigheten \u00f6kas, vilket minskar cykeltiden fr\u00e5n utrustningssidan.<\/p>\n\n\n\n<p>Driftf\u00f6rh\u00e5llandena f\u00f6r en fartygslossare \u00e4r relativt enklare. Under full-hatch-fasen \u00e4r griplossningen vanligtvis n\u00e4ra full last. N\u00e4r gripen \u00f6ppnas \u00e4r mekanismen under l\u00e4tt belastning, s\u00e5 systemet beh\u00f6ver huvudsakligen h\u00f6ga och l\u00e5ga hastighetsomr\u00e5den. Under saneringsfasen varierar vikten av det material som grips kraftigt varje g\u00e5ng. I detta tillst\u00e5nd kan drift med l\u00e4tt belastning och h\u00f6g hastighet avsev\u00e4rt f\u00f6rkorta arbetscykeln.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"principle-of-field-weakening-speed-control\">Principen f\u00f6r f\u00e4ltf\u00f6rsvagningshastighetsreglering<\/h2>\n\n\n\n<p>Som visas i figur 1-1 representerar den heldragna linjen f\u00f6rh\u00e5llandet mellan hastighet och effekt, medan den streckade linjen representerar f\u00f6rh\u00e5llandet mellan hastighet och utg\u00e5ngsmoment.<\/p>\n\n\n\n<p>N\u00e4r motorn accelererar fr\u00e5n nollvarvtal till nominellt varvtal n_N, \u00e4r motorns uteffekt proportionell mot varvtalet, medan utg\u00e5ngsmomentet f\u00f6rblir vid nominellt vridmoment. Detta omr\u00e5de kallas det konstanta vridmomentkarakteristikomr\u00e5det.<\/p>\n\n\n\n<p>N\u00e4r motorn g\u00e5r fr\u00e5n nominellt varvtal n_N till maximalt varvtal n_max, f\u00f6rblir motorns uteffekt konstant vid nominell effekt, medan utg\u00e5ngsmomentet \u00e4r omv\u00e4nt proportionellt mot varvtalet. Detta omr\u00e5de kallas f\u00f6r konstant effektkarakteristik.<\/p>\n\n\n\n<p>Kurvorna S1, S3-60%, S3-40% och S3-25% i figur 1-1 \u00e4r relaterade till motorprestanda och visas endast som exempel.<\/p>\n\n\n\n<p>N\u00e4r lasten n\u00e5r den nominella lasten g\u00e5r motorn under nominellt varvtal och f\u00f6rblir inom omr\u00e5det med konstant vridmoment. Utg\u00e5ende vridmoment kan f\u00f6rbli konstant, medan uteffekten beror p\u00e5 motorvarvtalet.<\/p>\n\n\n\n<p>N\u00e4r belastningen understiger den nominella belastningen kan motorn komma in i f\u00e4ltf\u00f6rsvagningsomr\u00e5det och k\u00f6ras \u00f6ver nominellt varvtal. I detta omr\u00e5de med konstant effekt f\u00f6rblir uteffekten konstant och utg\u00e5ende vridmoment minskar n\u00e4r motorhastigheten \u00f6kar.<\/p>\n\n\n\n<p>Vid konstruktionsarbete b\u00f6r sp\u00e4nningsgr\u00e4nsens karakt\u00e4ristiska kurva och den mekaniska hastighetsgr\u00e4nsen beaktas noggrant. Den faktiska driften b\u00f6r h\u00e5lla en rimlig marginal fr\u00e5n dessa gr\u00e4nser.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"900\" height=\"573\" src=\"https:\/\/www.hndfcrane.com\/wp-content\/uploads\/2026\/10\/Motor-Power-Characteristics-and-Output-Torque-Curves.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-16294\"\/><figcaption class=\"wp-element-caption\">Motoreffektegenskaper och utg\u00e5ngsmomentkurvor<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"field-weakening-curve-and-load-weight-detection\">F\u00e4ltf\u00f6rsvagningskurva och lastviktsdetektering<\/h2>\n\n\n\n<p>F\u00e4ltf\u00f6rsvagningskurvan kan ber\u00e4knas utifr\u00e5n den mekaniska prestandan och tillhandah\u00e5lls vanligtvis av OEM-tillverkaren. N\u00e4r f\u00e4ltf\u00f6rsvagningskurvan \u00e4r tillg\u00e4nglig kan den konfigureras i styrprogrammet med en viss marginal, till exempel 5%.<\/p>\n\n\n\n<p>F\u00f6ruts\u00e4ttningen f\u00f6r lastberoende hastighetsreglering \u00e4r noggrann detektering av lastvikt. I praktiken \u00e4r lastdetektering ofta en av de sv\u00e5ra punkterna.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\" id=\"method-1-load-detection-by-weighing-sensor\">Metod 1: Lastdetektering med v\u00e4gningssensor<\/h3>\n\n\n\n<p>Under lyftaccelerationen ber\u00e4knar PLC-programmet lastvikten fr\u00e5n den analoga utg\u00e5ngen fr\u00e5n v\u00e4gsensorn. Det ber\u00e4knar sedan motorvarvtalsreferensen fr\u00e5n lastvikten och f\u00e4ltf\u00f6rsvagningskurvan och skickar referensen till omriktaren, s\u00e5 att motorn g\u00e5r med den ber\u00e4knade hastigheten.<\/p>\n\n\n\n<p>V\u00e4gningssensordata kan dock avvika, och m\u00e4tnoggrannheten \u00e4r sv\u00e5r att garantera. Detta skapar en h\u00f6g risk. Om den ber\u00e4knade f\u00e4ltf\u00f6rsvagningshastigheten \u00e4r felaktig kan hastigheten vara f\u00f6r h\u00f6g, medan lyftmotorns utg\u00e5ende vridmoment kan vara otillr\u00e4ckligt. Detta kan leda till en olycka med kontrollf\u00f6rlust, s\u00e5som \u00f6vervarvning.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\" id=\"method-2-load-estimation-by-motor-current\">Metod 2: Belastningsuppskattning med motorstr\u00f6m<\/h3>\n\n\n\n<p>F\u00f6r att \u00e5tg\u00e4rda noggrannhetsproblemet med v\u00e4gningssensorer kan en vanlig lastuppskattningsmetod implementeras i PLC-programmet. Lyftmotorns str\u00f6m kan anv\u00e4ndas f\u00f6r att ber\u00e4kna lastvikten. Vid station\u00e4r motordrift \u00e4r motorns utg\u00e5ende vridmoment proportionellt mot lastvikten, och motorstr\u00f6mmen \u00e4r ungef\u00e4r proportionell mot utg\u00e5ende vridmoment. D\u00e4rf\u00f6r kan motorstr\u00f6mmen anv\u00e4ndas f\u00f6r att uppskatta lastvikten.<\/p>\n\n\n\n<p>Som visas i figur 1-2 best\u00e5r motorns utg\u00e5ende vridmoment av fyra delar under acceleration, och M_LOAD \u00e4r proportionell mot belastningen.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1011\" height=\"500\" src=\"https:\/\/www.hndfcrane.com\/wp-content\/uploads\/2026\/10\/Field-Weakening-Speed-Control-\u2013-Motor-Output-Torque-Diagram.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-16295\"\/><figcaption class=\"wp-element-caption\">F\u00e4ltf\u00f6rsvagning av varvtalsreglering \u2013 diagram \u00f6ver motorutg\u00e5ngsmoment<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p>Proportionskoefficienten K mellan motorstr\u00f6mmen A och belastningen T m\u00e5ste best\u00e4mmas genom faktisk m\u00e4tning vid idrifttagning:<\/p>\n\n\n\n<p>T = K x A<\/p>\n\n\n\n<p>M\u00e4tmetoden \u00e4r f\u00f6ljande:<\/p>\n\n\n\n<ul>\n<li>Lyft en k\u00e4nd last T_LOAD tills den sv\u00e4var ovanf\u00f6r marken, accelerera den sedan fr\u00e5n stillast\u00e5ende till bashastighet eller nominell hastighet.<\/li>\n\n\n\n<li>Best\u00e4m motorstr\u00f6mmen A. Str\u00f6mprovtagning m\u00e5ste utf\u00f6ras under accelerationssteget eftersom f\u00e4ltf\u00f6rsvagningshastigheten m\u00e5ste ber\u00e4knas fr\u00e5n lastvikten under accelerationen. F\u00f6r att f\u00f6rb\u00e4ttra datanoggrannheten rekommenderas provtagning mitt i accelerationen. Om till exempel accelerationstiden fr\u00e5n noll till bashastighet \u00e4r 3 sekunder kan provtagningen starta efter 1,5 sekunders drift. Provta en g\u00e5ng var 100 ms, samla in totalt 5 prover och anv\u00e4nd medelv\u00e4rdet av de 5 proverna som motorstr\u00f6mmen A_M.<\/li>\n\n\n\n<li>Ber\u00e4kna K: K = T_LOAD \/ A_M<\/li>\n\n\n\n<li>Under faktisk drift, avl\u00e4s str\u00f6mv\u00e4rdet A med samma metod. Ber\u00e4kna sedan lastvikten med T = K x A och kombinera resultatet med f\u00e4ltf\u00f6rsvagningskurvan f\u00f6r att ber\u00e4kna motorns f\u00e4ltf\u00f6rsvagningshastighet.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<p>Viktiga punkter:<\/p>\n\n\n\n<ul>\n<li>Av s\u00e4kerhetssk\u00e4l, om str\u00f6mprovtagningen misslyckas eller provtagningsresultatet \u00e4r os\u00e4kert, b\u00f6r motorn endast till\u00e5tas g\u00e5 med nominellt varvtal.<\/li>\n\n\n\n<li>F\u00e4ltf\u00f6rsvagningshastigheten som ber\u00e4knas under lyftning kan ocks\u00e5 anv\u00e4ndas som referens f\u00f6r s\u00e4nkning.<\/li>\n\n\n\n<li>Efter varje arbetscykels slut b\u00f6r f\u00e4ltf\u00f6rsvagningshastigheten \u00e5terst\u00e4llas till nominellt varvtal. Varvtalsreferensen b\u00f6r endast uppdateras efter att ett giltigt f\u00e4ltf\u00f6rsvagningsvarvtal har ber\u00e4knats om.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"siemens-implementation-and-retrofit-notes\">Siemens implementerings- och eftermonteringsanteckningar<\/h2>\n\n\n\n<p>Tidiga Siemens-system anv\u00e4nde teknikkort som T300, vilka integrerade f\u00e4ltf\u00f6rsvagningshastighetskontrollfunktionen. Anv\u00e4ndare beh\u00f6vde bara lite enkel applikationsutveckling och noggrann drifts\u00e4ttning p\u00e5 plats f\u00f6re anv\u00e4ndning. T300 installerades bredvid CUVC-kortet i Masterdrive 6SE70-elektronikboxen, och ett EPROM sattes in i T300, s\u00e5 programmet lagrades i EPROM:et.<\/p>\n\n\n\n<p>Med det nyare SINAMICS-drivsystemet utvecklade Siemens programvarupaketet SIMOCRANE f\u00f6r kranstyrning p\u00e5 SIMOTION-plattformen. Det inkluderade kranteknikprogram som f\u00e4ltf\u00f6rsvagningshastighetsreglering. N\u00e4r SIMOTION fasades ut \u00f6verf\u00f6rdes SIMOCRANE till h\u00e5rdvaruplattformen CU320 och st\u00f6der fortfarande f\u00e4ltf\u00f6rsvagningshastighetsreglering.<\/p>\n\n\n\n<p>Ombyggnadsprojekt kr\u00e4ver s\u00e4rskild uppm\u00e4rksamhet. T300 kan inte anv\u00e4ndas i ett SINAMICS-system, s\u00e5 dess funktioner m\u00e5ste migreras till en PLC, CU320 eller annan plattform. Annars kan en kran med f\u00e4ltf\u00f6rsvagningsfunktion modifieras till en kran med endast tv\u00e5 hastigheter: h\u00f6g hastighet och l\u00e5g hastighet.<\/p>\n\n\n\n<p>Efter att funktionsprincipen och implementeringsmetoden har f\u00f6rst\u00e5tts kan projektgruppen besluta om de ska utveckla funktionen sj\u00e4lvst\u00e4ndigt eller k\u00f6pa ett f\u00e4rdigt programpaket. F\u00f6r tekniska till\u00e4mpningar \u00e4r det viktigt att inte bara veta vad funktionen g\u00f6r, utan ocks\u00e5 att f\u00f6rst\u00e5 varf\u00f6r den fungerar.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Crane drive field weakening speed control is often used in hoisting mechanisms to improve operating efficiency. The basic idea is simple: the motor runs at the highest speed under no-load conditions, runs at rated speed under heavy load, and uses a calculated field weakening curve to determine the proper speed for loads between heavy load [&hellip;]","protected":false},"featured_media":16297,"parent":0,"menu_order":0,"template":"single-SEO-Table.php","posts_category":[197],"posts_tag":[795],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.hndfcrane.com\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/xmxposts\/16285"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.hndfcrane.com\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/xmxposts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.hndfcrane.com\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/types\/posts"}],"version-history":[{"count":9,"href":"https:\/\/www.hndfcrane.com\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/xmxposts\/16285\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":16300,"href":"https:\/\/www.hndfcrane.com\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/xmxposts\/16285\/revisions\/16300"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.hndfcrane.com\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/media\/16297"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.hndfcrane.com\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=16285"}],"wp:term":[{"taxonomy":"posts_category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.hndfcrane.com\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts_category?post=16285"},{"taxonomy":"posts_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.hndfcrane.com\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts_tag?post=16285"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}